[发明专利]热处理炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理炉，尤其涉及一种用于热处理由钢组成的被处理物的热处理炉。 

背景技术

一般，在控制好的气氛中加热由钢组成的被处理物的热处理中，一边将气氛气体导入热处理炉内，一边采集热处理炉内的气氛进行分析，基于上述分析结果来调节导入热处理炉内的气氛气体的流量(单位时间下的供给量)，藉此来控制热处理炉内的气氛。这样便能实现对被处理物的表面改性或氧化等引起的表面恶化的抑制。 

例如，在针对由钢组成的被处理物实施的气体渗碳氮化处理中，使R气体和氨气(NH₃)以一定流量流入热处理炉内且基于热处理炉内的二氧化碳(CO₂)的分压来控制热处理炉内的碳势(C_p)值，藉此能控制上述热处理炉内的气氛。在此，侵入被处理物的表层部的氮量不易在渗碳氮化处理中直接测定。因此，关于各热处理炉，经常的做法是：从以往的生产实效等中依据经验来确定氨气的流量与侵入被处理物的表层部的氮量的关系，并通过调节在渗碳氮化处理中能直接测定的氨气的流量来控制侵入被处理物的表层部的氮量。 

此外，基于各热处理炉以往的生产实效等，并考虑被处理物的量、形状等后依据经验来确定上述氨气的流量。但是，当发生需要渗碳氮化处理没有以往的生产实效这样的量或形状的被处理物时，则需要进行用于确定在这种渗碳氮化处理中最适合的氨气流量的尝试。其结果是，在确定最适合的氨气流量之前不易使被处理物的品质稳定。此外，由于需要在批量生产线上实施上述尝试，因而可能会产生无法满足品质要求的被处理物，从 而导致生产成本上升。 

对此提出了如下方法：通过调节残留在热处理炉内的气态氨的浓度、即未分解氨浓度(氨的残留气体浓度)，而不是调节随热处理炉的形状、被处理物的量或形状而变化的氨气流量，藉此来控制侵入被处理物的氮量(参照例如恒川好树等3人，“气体渗碳氮化处理中空隙的产生与氮的扩散举动”，热处理，1985年，25卷，5号，p.242-247(非专利文献1)以及日本专利特开平8-13125号公报(专利文献1))。即，测定在渗碳氮化处理中能得以测定的未分解氨浓度，基于与热处理炉的形状、被处理物的量及形状等无关的情况下得以确定的未分解氨浓度与侵入被处理物的氮量的关系来调节氨气的流量。藉此，不需要通过尝试法确定最适合的氨气流量，便能控制侵入被处理物的氮量，从而能使被处理物的品质稳定。 

而且，还提出了如下的渗碳氮化方法：采用碳的活度除以未分解氨的体积分率后的值、即γ值作为参数来控制炉内的气氛，藉此能调整氮侵入被处理物的侵入速度(参照日本专利特开2007-154293号公报(专利文献2))。这样，不仅能使被处理物的品质进一步稳定，还能实施高效的渗碳氮化处理。 

非专利文献1：恒川好树等3人、“气体渗碳氮化处理中空隙的发生与氮的扩散举动”，热处理，1985年，25卷，5号，p.242-247 

专利文献1：日本专利特开平8-13125号公报 

专利文献2：日本专利特开2007-154293号公报 

但是，即使采用了上述文献中所公开的渗碳氮化方法，也会存在无法完全控制被处理物内部的氮的浓度。更具体而言，即使实施了上述文献所公开的渗碳氮化方法，也会存在侵入被处理物内部的氮的量比所预测的量少，从而无法得到期望的氮浓度的分布。可以认为，这是由于在现有的热处理炉中，热处理炉内的气氛的控制未必能以足够的精度进行。 

发明的公开 

发明所要解决的技术问题 

因此，本发明的目的在于提供一种能高精度地控制热处理炉内的气氛的热处理炉。 

解决技术问题所采用的技术方案